鋼的淬火是將鋼奧氏體化后以適當的冷卻速度冷卻,使工件在橫截面內全部或在一定范圍內發(fā)生馬氏體不穩(wěn)定組織結構轉變的熱處理工藝。
一. 淬火工件的工藝流程
一般工件:淬火→清洗→回火→噴砂(或噴丸等)表面清理→檢驗。
軸類零件及易變形工件:淬火→清洗→回火→校直→去應力處理→噴砂→檢驗。
二. 淬火前的準備
(1)核對工件數量、材質及尺寸,并檢查工件有無裂紋、碰傷、缺邊、銳邊、尖角及銹蝕等影響淬火質量的缺陷。
(2)根據圖樣及工藝文件,明確淬火的具體要求,如硬度、局部淬火范圍等。
(3)根據淬火要求,設計選用合適的工夾具,有的工件進行適當的綁扎,在易產生裂紋的部位,采取相應的防護措施,如用鐵皮或石棉繩包扎及堵孔等。
(4)表面不允許氧化、脫碳的工件,應在鹽浴爐或預抽真空保護氣氛爐中加熱,或采取以下防護措施:
a. 涂料防護,推薦選用下列涂料配方:
① 10%石墨+90%潤滑脂(質量分數)。
② 100gSiO2+5gAl2O3+25gNaSiO3+40gH2O.熱涂層0.05~0.10mm,當加熱溫度小于1050℃時有防氧化、脫碳作用。
③ 20gSiO2+10Al2O3g+10g長石10gCr2O3+10gSiC+8gKSiO3+12~15gH2O0熱涂層0.2~0.30mm,加熱溫度小于1200℃時有防氧化、脫碳作用。
b. 將工件裝入盛有木炭或已使用過的鑄鐵屑的鐵箱中,加蓋密封。
(5)大批工件必須作單件或小批量試淬,制訂工藝后方可進行批量淬火,并在生產過程中經常抽檢。
三. 裝爐
(1)允許不同材質但具有相同加熱工藝的工件裝入同一爐中加熱。
(2)裝爐工件均應干燥、不得有油污及其他臟物。
(3)截面大小不同的工件裝入同一爐時,大件應放在爐膛后部,大、小工件分別計算保溫時間。
(4)裝爐時必須將工件有規(guī)律擺放在裝爐架或爐底板上,用鉤子、鉗子或專用工具堆放,不得將工件直接拋入爐內,以免碰傷工件或損壞爐襯。
(5)細長工件必須在井式爐或鹽爐中垂直吊掛加熱,以減少變形。
(6)在箱式爐中裝工件加熱時,一般為單層排列,工件間隙10~30mm。小件允許適當堆放,但保溫時間應適當增加。
四. 加熱
1. 加熱方式
(1)碳鋼及合金鋼工件,一般可直接裝入比規(guī)定的淬火溫度高20~30℃的爐中加熱。
(2)高碳高合金鋼及形狀復雜的工件應先預熱。
2. 加熱溫度選擇。
3. 工件加熱時間的計算:爐中的工件應在規(guī)定的加熱溫度范圍內保持適當的時間,保證必要的組織轉變和擴散。加熱時間是指從工件裝入爐,通電加熱起至出爐的整個加熱過程保持的時間。
加熱時間與工件的有效厚度、鋼種、裝爐方式、裝爐量、裝爐溫度、爐的性能及密封程度等因素有關。
4. 有效厚度的選擇(同時適用于退火和正火工藝)
(1)圓棒形工件以直徑計算。
(2)扁平工件以厚度計算(保溫系數選取上限)。
(3)實心圓錐體按離大端1/3高度處的直徑計算。